Kinetic behavior of water as migration media in compacted montmorillonite using HO and applying electric potential gradient

酸素18を水のトレーサとして用いた電位勾配下での圧縮モンモリロナイト中の水の移行挙動

田中 真悟*; 野田 菜摘子*; 東原 知広*; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 佐藤 治夫; 畑中 耕一郎

Tanaka, Shingo*; Noda, Natsuko*; Higashihara, Tomohiro*; Sato, Seichi*; Kozaki, Tamotsu*; Sato, Haruo; Hatanaka, Koichiro

圧縮ベントナイト中の物質移行経路について検討するため、ベントナイトの主成分であるモンモリロナイト中の水の移行挙動について調べた。Oを水のトレーサとし、モンモリロナイトの乾燥密度1.0, 1.2, 1.4Mg/mに対して拡散実験と電気浸透実験を行った。拡散実験からは見掛けの拡散係数を、電気浸透実験からは移流速度と水理学的分散係数を決定するとともに、これまでに報告されているHe, Na, Clのデータと比較することにより移行経路について検討した。各イオンの濃度分布とピーク位置の比較から、分散係数はHe, HO, Cl, Naの順に減少し、この違いは化学種によって移行経路が異なるとともに、移行経路の違いによって分散係数が異なったことによると考えられた。

In order to identify mass transport pathway in compacted bentonite, water transport behavior in compacted montmorillonite which is the major clay mineral constituent of the bentonite was studied. Back-to-back diffusion and electro-osmosis experiments for HO were carried out at montmorillonite densities of 1.0, 1.2 and 1.4 Mg/m using HO as a tracer. Apparent diffusivities from the diffusion experiments and advection velosities and hydraulic dispersities from the electro-osmosis experiments were determined. The mass transport pathways were discussed by comparing with concentration profiles and peak positions of He, Na and Cl which were reported in the past. The hydraulic dispersities decreased in the order of He, HO, Cl and Na, and these differences were considered to be due to that transport pathway depended on species and hydraulic dispersity for each species also depended on transport pathway.